Nghiên cứu phương pháp điều khiển tốc độ động cơ một chiều không chổi than

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP NGUYỄN QUỐC CHIẾN NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ MỘT CHIẾU KHÔNG CHỔI THAN Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển tự động hóa Mã số: 60 52 02 16 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS NGUYỄN VĂN CHÍ THÁI NGUYÊN, 2015 i LỜI CAM ĐOAN Tên là: Nguyễn Quốc Chiến Sinh ngày 12 tháng 03 năm 1974 Học viên lớp cao học khoá 15 CH.TĐH 02 - Trường đại học kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên Hiện công tác tại: Trường cao đẳng nghề Công nghệ Nông lâm Phú Thọ Tôi xin cam đoan luận văn “Nghiên cứu phương pháp điều khiển tốc độ động chiều không chổi than” thầy giáo TS Nguyễn Văn Chí hướng dẫn cơng trình nghiên cứu riêng Tất tài liệu tham khảo có nguồn gốc, xuất xứ rõ ràng Tơi xin cam đoan tất nội dung luận văn nội dung đề cương yêu cầu thầy giáo hướng dẫn Nếu có vấn đề nội dung luận văn, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm với lời cam đoan Thái Nguyên, ngày 30 tháng 10 năm 2014 Học viên Nguyễn Quốc Chiến ii LỜI CẢM ƠN Sau thời gian nghiên cứu, làm việc khẩn trương hướng dẫn tận tình giúp đỡ thầy giáo TS Nguyễn Văn Chí, luận văn với đề tài “ Nghiên cứu phương pháp điều khiển tốc độ động chiều không chổi than ” hoàn thành Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới: Thầy giáo hướng dẫn TS Nguyễn Văn Chí tận tình dẫn, giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn Các thầy cô giáo Trường Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên số đồng nghiệp, quan tâm động viên, giúp đỡ tác giả suốt trình học tập để hoàn thành luận văn Mặc dù cố gắng hết sức, nhiên điều kiện thời gian kinh nghiệm thực tế thân ít, đề tài khơng thể tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, tác giả mong nhận đóng góp ý kiến thầy giáo, giáo bạn bè đồng nghiệp cho luận văn tơi hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 30 tháng 10.năm 2014 Tác giả Nguyễn Quốc Chiến Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN .ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT v LỜI NÓI ĐẦU Chương GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG C Ơ MỘTCHIỀU KHÔNG CHỔI THAN 1.1 Tổng quan động BLDC 1.2 Cấu trúc động BLDC 1.2.1 Cấu tạo stato động BLDC 1.2.2 Cấu tạo Rotor động BLDC 1.2.3 Cảm biến xác định vị trí rơto 1.2.4 Nguyên lý hoạt động động BLDC 1.3 Ưu điểm, nhược điểm động BLDC 10 1.3.1 Ưu điểm 10 1.3.2 Nhược điểm 10 1.4 Một số phương pháp điều khiển động BLDC 11 1.4.1 Phương pháp điều khiển sử dụng cảm biến 11 1.4.2 Điều khiển vị trí tốc độ động BLDC không sử dụng cảm biến 16 Chương MƠ HÌNH CỦA BLDC VÀ BỘ BIẾN ĐỔI Đ IỆN ÁP 2.1 Mơ hình động BLDC 24 2.2 Mơ hình biến đổi điện áp cấp cho BLDC 29 2.3 Kết luận chương 31 Chương 3.1 ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ CHO BLDC KHÔN G DÙNG CẢM BIẾ N Cấu trúc điều khiển BLDC không dùng cảm biến 32 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 3.2 Khối ước lượng vị trí rotor tính toán tốc độ quay 34 3.2.1 Ước lượng back - EMF dây sử dụng quan sát 34 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 3.2.2 Xác định hàm chuyển mạch 37 3.2.3 Ước lượng tốc độ vị trí rotor 38 3.3 Bộ điều khiển dòng điện PWM 41 3.4 Bộ điều khiển tốc độ dùng PI 43 3.5 Kết mô 43 3.6 Kết luận chương 48 Chương MƠ HÌNH THỰC NGHIỆM ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ CHO BLD C 4.1 Giới thiệu mơ hình thực nghiệm BLDC 49 4.2 Cấu trúc mơ hình 52 4.3 Các thông số mơ hình thực nghiệm 53 4.4 Kết thực nghiệm 53 4.5 Kết luận chương 55 Kết luận chung luận văn 56 Tài liệu tham khảo 62 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BLDC Brushless DC Motor Động chiều không chổi than Back EMF Back Electromotive Force Sức phản điện động phần ứng PID PI Proportional- Intergral- Derivative – - Proportional Integral Bộ điều khiển tỷ lệ tích phân PWM Pulse-width modulation Điều chế độ rộng xung DSP Digital signal processing Xử lý tín hiệu số ZCP Zero Crossing Point Các điểm chuyển tiếp qua giá trị CP LPFs HVAC IGBT Commutation point Điểm chuyển mạch Low Pass Filter Bộ lọc thông thấp Heating, Ventilation and Air Hệ thống gia nhiệt, thông Conditioning gió điều hòa khơng khí (Insulated Gate Bipolar Transistor Transistor có cực điều khiển cách ly MOSFEET Metal-Oxide Semiconductor Field- Transistor hiệu ứng trường Effect Transistor Oxit Kim loại - Bán dẫn Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ LỜI NĨI ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Động chiều không chổi than (The Brushless DC motor -BLDC) nhanh chóng phổ biến với áp dụng nhiều ngành khác tự động hóa trang thiết bị điện cơng nghiệp, hàng không, y học, dân dụng, phương tiện vận tải v.v Động không chổi than thay động chiều sử dụng chổi than ưu điểm sau [10][11][12]: - Đặc tính tốc độ mơ men tốt - Đáp ứng động học nhanh quán tính nhỏ - Hiệu suất sử dụng cao sử dụng nam châm vĩnh cửu nên khơng có tổn hao đồng rơto - Tuổi thọ động cao khơng có chuyển mạch khí - Động chạy êm, tiếng ồn nhỏ - Khơng gây nhiễu hoạt động - Có thể điều chỉnh dải tốc độ rộng Để điều khiển động BLDC có hai phương pháp chính: phương pháp dùng cảm biến vị trí phương pháp điều khiển không sử dụng cảm biến (sensorless control) a Phương pháp sử dụng cảm biến Cảm biến dùng để xác định vị trí rotor để làm tín hiệu đóng ngắt dòng điện vào cuộn dây tương ứng Cảm biến xác định vị trí sử dụng cảm biến Hall, cảm biến tốc độ từ trở biến thiên, gia tốc kế Tín hiệu điều khiển đưa tới cuộn dây để điều khiển động BLDC điện áp cách [11] : + Điều chỉnh điện áp cấp cho cuộn dây stator + Điều khiển phương pháp PWM + Kỹ thuật điện áp hình thang b Phương pháp không sử dụng cảm biến Đây phương pháp sử dụng ước lượng từ thông rotor để điều khiển khóa đóng cắt thay cho cảm biến Hall truyền thống Do phương pháp Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ gọi phương pháp điều khiển không cảm biến (sensorless control) Cơ sở điều khiển khơng cảm biến động BLDC dựa vào thời điểm qua zero sức điện động cảm ứng pha động Tuy nhiên phương pháp áp dụng phương pháp điện áp hình thang Về có hai kỹ thuật điều khiển không cảm biến: Một xác định vị trí rotor dựa vào sức điện động động cơ, phương pháp đơn giản, dễ dàng thực giá thành rẻ Hai ước lượng vị trí dùng thơng số động cơ, giá trị điện áp dòng điện động Phương pháp đòi hỏi phải tính tốn phức tạp để tính tốn thơng số Phương pháp tính tốn phức tạp, khó điều khiển, giá thành cao Phương pháp ước lượng vị trí rotor dựa vào thời điểm qua zero sức điện động đòi hỏi phải tạo điểm trung tính để đo bắt điểm qua zero sức điện động Điểm trung tính trung tính trung tính ảo Điểm trung tính ảo lý thuyết có điện với trung tính thật cuộn dây đấu hình Y Tuy nhiên điểm trung tính khơng phải điểm cố định Điện áp điểm trung tính thay đổi từ đến gần điện áp DC nguồn Đặc biệt lúc động khởi động tín hiệu nhận nhỏ dẫn đến điều khiển khơng xác Do phương pháp áp dụng phạm vi tốc độ hạn chế có đặc tính khởi động nhỏ Trước có số nghiên cứu cơng bố số mơ cho phân tích hoạt động động BLDC không sử dụng điều khiển, đặc tính chúng so sánh với tín hiệu mẫu điều khiển tỷ lệ - tích phân [9] Trong sức điện động phản hồi có hình dạng chuỗi xung hình thang EMF hàm vị trí rơ to hàm chuyển đổi thơng qua tín hiệu điện áp nghịch lưu Kết thu thông số điện áp dòng điện nghịch lưu Vì vậy, ta sử dụng xử lý tín hiệu số rút ngắn thời gian tính tốn trở thành cơng cụ thiết kế hữu ích phát triển động chiều không chổi than BLDC Các kết nghiên cứu nước thể tài liệu [10],[11] dừng lại việc thiết kế điều khiển PID, PI với Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ phương pháp có sử dụng cảm biến Các phương pháp mang lại chất lượng tốt dải tốc độ lớn cỡ 500 vòng/phút trở lên, nhiên dải tốc độ chậm chậm phương pháp không mang lại chất lượng tốt Với việc ứng dụng vi xử lý điều khiển BLDC cho phép thực giải pháp không dùng cảm biến nhằm giảm giá thành sản phẩm khắc phục khó khăn gắn cảm biến, đặc biệt động BLDC nhỏ Chính việc nghiên cứu thực giải pháp điều khiển BLDC không sử dụng cảm biến mang tính cấp thiết Mục tiêu nghiên cứu - Mục tiêu chung Luận văn tập trung vào mục tiêu thiết kế thực thi điều khiển tốc độ động chiều không chổi than sử dụng phương pháp không dùng cảm biến Phương pháp sử dụng quan sát để ước lượng tốc độ quay vị trí rotor nhằm cung cấp cho điều khiển dòng PWM điều khiển tốc độ, điều khiển sử dụng vi xử lý (hoặc DSP- xử lý tín hiệu số) Phương pháp cần phải khắc phục tượng xác định điểm qua không dải tốc độ thấp nhằm ước lượng vị trí rotor cách xác hơn, kết hợp thuật tốn điều khiển tốc độ sử dụng luật điều khiển PI để điều chỉnh tốc độ với độ xác dải tốc độ thấp tốc độ cao - Mục tiêu cụ thể Nghiên cứu mơ hình BLDC biến đổi điện áp Thiết kế quan sát để ước lượng tốc độ vị trí rotor Thiết kế điều khiển dòng PWM Thiết kế điều khiển tốc độ Mô Matlab/Simulink Xây dựng thực nghiệm Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Hệ số KI = 46.35 Tham số nguồn xoay chiều 03 pha: điện áp pha 220V, tần số 50Hz Hình 3-14 kết mơ tốc độ quay rotor bao gồm tốc độ quay thực, đường nét liền đậm, tốc độ đặt đường nét liền mảnh tốc độ quay ước lượng quan sát đường nét đứt Tốc độ đặt thay đổi theo đường dốc, sau trì 300 vòng/phút, sau giảm dần Mơ men cản đưa vào thời điểm 0.5s lên giá trị 11N.m trì đến thời điểm 1.5s sau giảm xuống 11N.m trì đến hết thời gian mơ 2s Tốc độ quay thực bám theo tốc độ đặt với sai số lớn 0.25 vòng/phút phạm vi tốc độ đặt thay đổi Tại thời điểm xuất mô men tải 0.5 s, tốc độ quay rotor giảm cỡ 20 vòng/phút, sau khoảng thời gian 0.1 s, tốc độ rotor bám trở lại tốc độ đặt 300 vòng/phút Tại thời điểm thay đổi mô men tải (thời điểm 1.5 s, giảm từ 11N.m xuống 11 N.m) rotor đứng yên (0 vòng/phút), rotor bị kéo quay với tốc độ cỡ 25 vòng/phút, sau khoảng thời gian 0.1s rotor giữ lại trì trạng thái đứng n Tốc độ quay ước lượng tính tốn tương đối xác tốc độ quay rotor với sai số cỡ vòng/phút tốc độ 300 vòng/phút Toc dat, toc thuc va toc uoc luong vong/phut 350 300 250 200 150 100 50 -50 0.2 0.4 0.6 0.8 time (s) 1.2 1.4 1.6 1.8 Toc dat, toc thuc va toc uoc luong vong/phut 301 300.5 300 299.5 Toc thuc 299 Toc dat Toc uoc luong 298.5 298 0.362 0.364 0.366 0.368 0.37 0.376 time (s) 0.372 0.374 Hình 3-14 Tốc độ quay rotor tốc độ đặt tốc độ ước lượng 15 Dong dien Ia,Ib,Ic (A) 10 -5 -10 -15 0.2 0.4 0.6 0.8 time(s) 1.2 1.4 1.6 1.8 Hình 3-15 Dòng điện stator Hình 3-15 dòng điện pha stator động cơ, điều chế độ rộng xung PWM hình vẽ cho ta thấy thay đổi dòng điện stator có dạng xung với độ rộng khác nhau, tốc độ thấp độ rộng xung rộng, tốc độ cao độ rộng xung tăng Để giữ tốc độ có mơ men cản dòng điện stator trì giá trị -7.5A 20 Mo men thuc Mo men dat va mo men thuc 15 Mo men dat 10 -5 -10 -15 -20 0.2 0.4 0.6 0.8 time (s) 1.2 1.4 1.6 1.8 12 Mo men dat va mo men thuc Mo men thuc Mo men dat 11 10 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 time (s) Hình 3-16 Mơ men thực mơ men đặt động Hình 3-16 mơ men đặt mô men thực động cơ, mô men đặt tạo điều khiển tốc độ PI đường nét liền, mô men thực tế trục động đường nét đứt Mô men thực bám theo mô men đặt cách dao động xung quanh giá trị đặt cỡ ± 2.5 N.m 600 500 DC bus 400 300 200 100 0 0.2 0.4 0.6 0.8 time (s) 1.2 1.4 Hình 3-17 Điện áp DC bus 1.6 1.8 Hình 3-17 điện áp DC bus, điện áp biến đổi qua chỉnh lưu 03 pha, nguồn điện áp DC bus cấp cho nghịch lưu (bộ biến đổi điện áp) cấp cho stator, điều khiển điều khiển dòng PWM Điện áp DC bus trì giá trị xác lập 300V DC Từ kết mô cho thấy việc sử dụng ước lượng tốc độ quay vị trí rotor hồn tồn đáp ứng việc thay cho sử dụng cảm biến Hall Tốc độ đặt thay đổi theo hình thang thấy khả đáp ứng tính tốc độ quay vị trí rotor nhằm cấp cho điều khiển dòng PWM điều khiển tốc độ Để cải thiện mức độ xác ước lượng tốc độ quay giảm mức độ “mấp mô” thể Hình 3-14 ta cần cải thiện thêm đặc tính hàm chuyển mạch nhạy hệ số khuếch đại quan sát Đây vấn đề cần nghiên cứu tiếp 3.6 Kết luận chương Chương luận văn nghiên cứu cấu trúc điều khiển tốc độ BLDC không dùng cảm biến với 02 mạch vòng điều khiển mạch vòng điều khiển dòng điện PWM mạch vòng điều khiển tốc độ quay sử dụng luật điều khiển PI Để không cần sử dụng cảm biến Hall, luận văn nghiên cứu sử dụng quan sát để ước lượng vị trí rotor tốc độ quay cách sử dụng quan sát để ước lượng giá trị back – EMF dây, từ giá trị back – EMF dây ta tính tốn tốc độ quay xác định vị trí rotor Các kết mô thực matlab/simulink nhờ trợ giúp Toolbox, từ kết mô cho thấy quan sát xác định tốc độ quay vị trí rotor với độ xác đáng tin cậy Bộ điều khiển dòng đảm bảo mơ men động bám theo mô men đặt Bộ điều khiển tốc độ đảm bảo động bám theo tốc độ đặt kể tốc độ thấp tốc độ cao, việc sụt tốc độ mô men cản đưa vào hệ thống nhanh chóng xử lý sau khoảng thời gian cỡ 0.1s Chương MƠ HÌNH THỰC NGHIỆM ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ CHO BLDC 4.1 Giới thiệu mơ hình thực nghiệm BLDC Equation Chapter Section Mơ hình thực nghiệm điều khiển BLDC xây dựng môn Đo lường – Điều khiển, Khoa Điện Tử sau: Động 3pha BLDC Tín hiệu đảo chiều quay động Encorder Máy biến áp cấp nguồn VDC cho biến đổi Hãm, dừng động Đặt tín hiệu tốc độ Bộ điều khiển biến đổi điện áp Hình 4-1 Mơ hình thực nghiệm hệ thống điều khiển BLDC 4.1.1 Động điện chiều không chổi than (BLDC) Hình 4-2 Động BLDC thực nghiệm Động sử dụng hình 4-2 có mã hiệu TP20, với thông số sau: Tốc độ định mức: nđm = 3500 (v/ph) Điện áp định mức: Vđm = 72 (V) Công suất định mức: P (W) = 2500 4.1.2 Máy biến áp cấp nguồn công suất cho biến đổi để điều khiển động Hình 4-3 Hình ảnh máy biến áp, chỉnh lưu để cấp nguồn VDC cho biến đổi điện áp, Thông số máy biến áp cấp nguồn cho Bộ biến đổi sau: Công suất định mức: Sđm = 3000 (VA) Điện áp vào xoay chiều: U1đm = 220 (VAC) Điện áp chiều: VDC = 72 (VDC) 4.1.3 Bộ biến đổi điện áp mạch điều khiển cho động Hình 4-4 Hình ảnh Bộ biến đổi cơng suất điều khiển cho động Nguồn công suất pha từ biến đổi điện áp đưa tới động BLDC Nguồn vào lấy từ máy biến áp Hãm động Cảm biến Hall Đặt tốc độ vào động Đảo chiều quay động Cho phép chạy Dây nối đất Cấp nguồn 72VDC cho điều khiển Khối biến đổi điện áp cho stator pha C Mạch đệm Khuếch đại thuật toán Khối biến đổi điện áp cho stator pha B Khối biến đổi điện áp cho stator pha B Vi điều khiển STM8S Mạch kích xung điều khiển Khối biến đổi điện áp 72V/5V Điện trở sun RS Hình 4-5 Hình ảnh Khối biến đổi cơng suất điều khiển 4.2 Cấu trúc mơ hình Cấu trúc điều khiển mơ hình thực nghiệm sau: +VCC Tín hiệu đặt Hãm, dừng TA+ Vi điều khiển STM8S PWM Mạch kích xung điều khiển Đảo chiều quay TB+ TC+ A BLDC B TA- C TB- TCHall sensor KĐTT RS -VCC Mạch đệm Hình 4-6 Hình 4-7 Cấu trúc mơ hình điều khiển động BLDC Học viên bên mơ hình thực nghiệm mơn Đo lường - Điều khiển, Khoa Điện tử 4.3 Các thông số mơ hình thực nghiệm Các thơng số hệ thống cho bảng sau: 4.4 Điện áp định mức động 72V Công suất định mức động 2500W Tốc độ định mức động 3500 vòng/phút Cơng suất biến đổi 2500W Công suất định mức máy biến áp 3000VA Điện áp vào điều khiển 72V Cơng suất điều khiển 2500W Dòng điện làm việc điều khiển 20A Dòng điện lớn điều khiển 50A Kết thực nghiệm Trong luận văn nghiên cứu phương pháp điều khiển tốc độ BLDC không dùng cảm biến mà dùng quan sát để xác định vị trí rotor tốc độ quay Tuy nhiên trình thực nghiệm học viên chưa cài đặt thuật tốn số hạn chế chưa khắc phục mặt phần cứng, tốc độ xử lý khả tối ưu hóa chương trình miền rời rạc Do chưa thu nhận kết ý muốn mặt thực nghiệm Do kết thực nghiệm học viên dùng phương pháp điều khiển sử dụng cảm biến Hall Các kết thực nghiệm minh họa hình vẽ sau: Hình 4-8 Đáp ứng tốc độ BLDC không tải tốc độ đặt 125 vòng/phút thời điểm 7.5s Hình 4-9 Đáp ứng tốc độ BLDC không tải tốc độ đặt có dạng xung với tốc độ đỉnh 600 vòng/phút Đánh giá kết thực nghiệm: - Khi khởi động động cơ: + Từ lức bắt đầu khởi động đến ổn định theo tốc độ đặt 1s Đáp ứng theo tốc độ đặt, nhiên tốc độ mấp mô dao động quanh tốc độ đặt + Lượng điều chỉnh nhỏ, thời gian đáp ứng nhanh - Khi dừng động cơ: Thời gian giảm tốc độ nhanh 4.5 Kết luận chương Chương trình bày kết thực nghiệm điều khiển tốc độ động BLDC với điều khiển thực môi trường Matlab-Simulink Phần thực nghiệm sử dụng phương pháp điều khiển PI có dùng cảm biến Hall, tốc độ BLDC bám theo tín hiệu đặt với giá trị đặt tốc độ khác Tuy nhiên hệ thực nghiệm chưa thực chiến lược điều khiển BLDC khơng dùng cảm biến số lý mặt kỹ thuật Đây nhiệm vụ học viên thời gian tới Kết luận chung luận văn Luận văn với tên đề tài “Nghiên cứu phương pháp điều khiển tốc độ động chiều không chổi than” thực nội dung trình bày chương cách tóm tắt sau: a Chương 1: Đã thực tìm hiểu cấu trúc, phân loại phương pháp điều khiển tốc độ BLDC, qua luận văn lựa chọn phương pháp điều khiển không dùng cảm biến nhằm mục tiêu giảm giá thành sản phẩm khó khăn cài đặt cảm biến cho động cơ, đặc biệt động có kích thước nhỏ b Chương 2: Đã nghiên cứu xây dựng mơ hình BLDC biến đổi điện áp, BLDC biến đổi điện áp mô Matlab/Simulink c Chương 3: Nghiên cứu phương pháp điều khiển tốc độ cho BLDC không dùng cảm biến sử dụng 02 mạch vòng điều khiển: mạch vòng điều khiển dòng PWM mạch vòng điều khiển tốc độ dùng luật PI Chương nghiên cứu phương pháp dùng quan sát kiểu Luenberger để ước lượng tốc độ quay vị trí rotor Hai giá trị ước lượng đưa tới thực điều khiển dòng điều khiển tốc độ quay Từ kết mô Matlab/Simulink cho thấy quan sát ước lượng tương đối xác tốc độ vị trí rotor Tốc độ mơ men động bám theo giá trị đặt với kết đáng tin cậy d Chương 4: Tác giả xây dựng mơ hình thực nghiệm để điều khiển tốc độ BLDC 2.5KW Các kết thực dừng bước đầu trường hợp sử dụng cảm biến Hall, chưa cài đặt quan sát tốc độ vị trí thời gian hạn chế số yếu tố kỹ thuật chưa đáp ứng yêu cầu thực nghiệm Các đóng góp luận văn là: a Tìm hiểu BLDC, nguyên lý làm việc phương pháp điều khiển tốc độ cho BLDC, phân tích ưu nhược điểm phương pháp b Xây dựng mơ hình tốn BLDC, mơ BLDC biến đổi điện áp matlab/simulink c Thiết kế quan sát để ước lượng vị trí tốc độ động sử dụng nguyên lý quan sát Luenberger d Thiết kế điều khiển dòng PWM điều khiển tốc độ quay dùng luật điều khiển PI, mô hệ thống điều khiển BLDC không dùng cảm biến Matlab/Simulink Các kết mô cho thấy việc sử dụng quan sát hồn tồn thay cảm biến Hall e Xây dựng mơ hình thực nghiệm gồm động chiều không chổi than 2.5KW môn Đo lường - Điều khiển, Khoa Điện tử TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Đức Dũng, “Nghiên cứu triển khai điều khiển động chiều không chổi than ứng dụng lĩnh vực điện tử”, Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật, Đại học Công nghệ, Đại học Quốc Gia Hà Nội, 2011 [2] Thân Ngọc Hồn, … “Mơ động chiều khơng chổi than”, Tạp chí khoa học công nghệ hàng hải, số T4-6/2008 [3] Bùi Quốc Khánh – Phạm Quốc Hải – Dương Văn Nghi (1999), Điều chỉnh tự động truyền động điện, nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [4] Nguyễn Phùng Quang (1996), Điều khiển động không đồng xoay chiều ba pha, nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [5] Nguyễn Phùng Quang (2004), Matlab & Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động, nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [6] Grenier, D., L.-A Dessaint, O Akhrif, Y Bonnassieux, and B LePioufle, "Experimental Nonlinear Torque Control of a Permanent Magnet Synchronous Motor Using Saliency," IEEE® Transactions on Industrial Electronics, Vol 44, No 5, October 1997, pp.680-687 [7] P Pillay and R Krishnan, “Modeling, simulation, and analysis of permanentmagnet motor drives, part II: The bruahless DC motor drive,” IEEE Trans on Industry Applications, vol 25, no 2, pp 274-279, 1989 [8] TS Kim, BG Park, DM Lee, JS Ryu, DS Hyun, "A New Approach to Sensorless Control Method for Brushless DC Motors", International Journal of Control, Automation, and Systems, vol 6, no 4, pp 477-487, August 2008 [9] S H Huh, S J Seo, I Choy, and G T Park, “Design of a robust stable flux observer for induction motors,” KIEE J Electr Eng Technol., vol 2, no 2, pp 280-285, 2007 [10] Vinod KR Singh Patel, A.K Pandey, “Modeling and performance analysis of PID controlled BLDC motor and different schemes of PWM controlled BLDC motor”, International Journal of Scientific and Research Publications, Volume 3, Issue 4, April 2013 ISSN 2250-3153 [11] Tae-Sung Kim, Byoung-Gun Park, Dong-Myung Lee, Ji-Su Ryu, and DongSeok Hyun,”A New Approach to Sensorless Control Method for Brushless DC Motors ”, International Journal of Control, Automation, and Systems, vol 6, no 4, pp 477-487, August 2008 [12] José Carlos Gamazo-Real, Ernesto Vázquez-Sánchez and Jaime Gómez-Gil, “Position and Speed Control of Brushless DC Motors Using Sensorless Techniques and Application Trends ”, Department of Signal Theory, Communications and Telematic Engineering, University of Valladolid (UVA), 47011 Valladolid, Spain [13] G Prasad, Venkateswara Reddy, , Dr P V N Prasad, Dr G Tulasi Ram Das,”Speed control of Brushless DC motor with DSP controller using Matlab”, International Journal of Engineering Research and Applications (IJERA) Vol 2, Issue 3, May-Jun 2012, pp.2120-2125, ISSN: 2248-9622 ... trí rơ to nên việc điều khiển động BLDC khó khăn động chiều chổi than 1.4 Một số phương pháp điều khiển động BLDC Để điều khiển động BLDC có hai phương pháp chính: phương pháp dùng cảm biến... VỀ ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KHÔNG CHỔI THAN Equation Chapter (Next) Section 1.1 Tổng quan động BLDC Động DC không chổi than BLDC (Brushles DC Motor) dạng động đồng có kết cấu giống động chiều, nhiên động. .. thọ động cao khơng có chuyển mạch khí - Động chạy êm, tiếng ồn nhỏ - Không gây nhiễu hoạt động - Có thể điều chỉnh dải tốc độ rộng Để điều khiển động BLDC có hai phương pháp chính: phương pháp